(57)【要約】【課題】内燃機関を自動始動する際に振動の抑制と良好な始動性とを両立させる。【解決手段】ハイブリッド用電子制御ユニットからエンジン始動指令を受信したときには、エンジンＥＣＵは、触媒劣化指数を算出し（Ｓ３００）、始動形態フラグＦｓの値を調べる（Ｓ３１０）。この始動形態フラグＦｓは、値０のときにはエンジンの始動目的が負荷運転であることを示し、値１のときには無負荷運転であることを示す。そして、始動形態フラグＦｓと触媒劣化指数とに対応する増量補正係数ｋｅを補正係数設定用マップから読み出し（Ｓ３２０及びＳ３３０）、読み出した増量補正係数ｋｅに基づいて始動時燃料噴射量を算出し（Ｓ３４０）、その噴射量の燃料を用いて燃料噴射制御及び点火制御を行なう（Ｓ３５０）。これにより、始動形態に適した量の燃料が噴射されるため、エンジンの始動時における振動の抑制と良好な始動性との両立を図ることができる。【選択図】図４
2007198295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関を備え、該内燃機関が停止しているときに該内燃機関を自動始動可能な車両であって、
前記内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記内燃機関の始動形態が前記内燃機関を負荷運転にする第１の始動形態か無負荷運転にする第２の始動形態かを判定する始動形態判定手段と、
前記内燃機関が停止しているときに該内燃機関を自動始動させる場合、前記始動形態判定手段によって判定された始動形態に基づいて始動時燃料噴射量を設定し該設定した始動時燃料噴射量の燃料が前記内燃機関へ噴射されるよう前記燃料噴射手段を制御する始動制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記始動制御手段は、前記第２の始動形態では前記第１の始動形態よりも所定の通常時燃料噴射量に対して燃料を増加する割合が少なくなるように前記始動時燃料噴射量を設定する、
請求項１に記載の車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両であって、
前記内燃機関からの排気を浄化する排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の劣化の度合いを検出する劣化検出手段と、
を備え、
前記始動制御手段は、前記始動形態判定手段によって判定された始動形態と前記劣化検出手段によって検出される前記排気浄化触媒の劣化の度合いとに基づいて前記始動時燃料噴射量を設定する、
車両。
【請求項４】
前記始動制御手段は、前記排気浄化触媒の劣化の度合いが大きいほど噴射量が少なくなる傾向を示すように前記始動時燃料噴射量を設定する、
請求項３に記載の車両。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の車両であって、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関からの動力を電力変換することにより得られた電力を充電し前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関を熱源として車室の暖房を行なう暖房手段と、
を備え、
前記始動形態判定手段は、前記内燃機関が停止し前記電動機が前記蓄電手段より電力の供給を受けて前記駆動軸に動力を出力している最中に車両に対する要求駆動力が所定の要求駆動力を上回ったとき及び蓄電手段の残容量が所定残容量を下回ったときに前記内燃機関を始動する場合には前記第１の始動形態と判定し、前記暖房手段に対する暖房要求により前記内燃機関を始動する場合には前記第２の始動形態と判定する、
車両。
【請求項６】
前記始動制御手段は、アイドルストップ制御により前記内燃機関の自動停止及び自動始動を行なう、
請求項１〜４のいずれかに記載の車両。
【請求項７】
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射手段と、を備え、前記内燃機関が停止しているときに該内燃機関を自動始動可能な車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関の始動形態が前記内燃機関を負荷運転にする第１の始動形態か無負荷運転にする第２の始動形態かを判定し、
（ｂ）前記内燃機関が停止しているときに該内燃機関を自動始動させる場合、前記始動形態判定手段によって判定された始動形態に基づいて始動時燃料噴射量を設定し該設定した始動時燃料噴射量の燃料が前記内燃機関へ噴射されるよう前記燃料噴射手段を制御する、
車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両及びその制御方法に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力可能な内燃機関を備え、該内燃機関が停止しているときに該内燃機関を自動始動可能な車両及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の自動停止と自動再始動とを繰り返しながら走行する（以下、間欠運転という）車両が知られている。例えば、特許文献１に記載された車両では、内燃機関の始動性を向上させるために、内燃機関を始動する際には吸気ポートに噴射すべき燃料を一時的に増量する。ここで、間欠運転において、内燃機関の前回の始動から今回の始動までの経過時間が短い場合には、吸気ポート周辺に燃料の一部が付着することによって形成された燃料液膜が残留したままの状態になりやすい。このため、始動時の燃料増量を一定とすると、燃料液膜の燃料が燃焼室内に持ち込まれることによって過剰の燃料が燃焼室内に入り込んでしまう。そこで、この特許文献１では、内燃機関の始動時の燃料増量を設定する際、燃料液膜の燃料が燃焼室内に持ち込まれるのを考慮してその値を設定する。これにより、適切な量の燃料が燃焼に用いられるため、間欠運転により頻繁に行なわれる内燃機関の始動の度に一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）などの燃料未燃成分が過剰に大気中に放出されるのを防ぐと共に、内燃機関の良好な始動性を確保することができる。
【特許文献１】特開２００２−３２７６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、間欠運転を行なう車両の始動目的としては、例えば運転者によってアクセルペダルが踏み込まれたときなどに行なう内燃機関に負荷を求める負荷運転や、内燃機関の温度が低下したときにその温度を上げるためなどに行なう内燃機関に負荷を求めない無負荷運転がある。このうち、負荷運転では、内燃機関に要求される動力が比較的大きいため、多くの空気が燃焼室に導入される。一方、無負荷運転では、通常、アイドル回転数を維持するだけの空気しか燃焼室に導入されない。このように、負荷運転と無負荷運転とでは、燃焼に用いられる空気量が異なる。しかしながら、上述の特許文献１では、始動時の燃料増量を設定する際、内燃機関の始動目的が負荷運転か無負荷運転かを考慮していないため、例えば負荷運転を基準にして燃料増量を設定した場合には、無負荷運転の始動時にリッチ雰囲気下で燃焼が行なわれることが考えられる。このため、無負荷運転の始動時に振動が生じることにより車両の乗り心地が悪くなってしまうおそれがある。
【０００４】
本発明の車両及びその制御方法は、内燃機関を停止状態から自動始動する際に振動の抑制と良好な始動性とを両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両及びその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関を備え、該内燃機関が停止しているときに該内燃機関を自動始動可能な車両であって、
前記内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記内燃機関の始動形態が前記内燃機関を負荷運転にする第１の始動形態か無負荷運転にする第２の始動形態かを判定する始動形態判定手段と、
前記内燃機関が停止しているときに該内燃機関を自動始動させる場合、前記始動形態判定手段によって判定された始動形態に基づいて始動時燃料噴射量を設定し該設定した始動時燃料噴射量の燃料が前記内燃機関へ噴射されるよう前記燃料噴射手段を制御する始動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
本発明の車両では、内燃機関が停止しているときに内燃機関を自動始動する場合、内燃機関の始動形態が内燃機関を負荷運転にする第１の始動形態か内燃機関を無負荷運転にする第２の始動形態かに基づいて始動時燃料噴射量を設定し、その始動時燃料噴射量の燃料を内燃機関へ噴射する。つまり、始動時燃料噴射量を設定する際に、内燃機関を負荷運転にするための始動か無負荷運転にするための始動かという始動目的を考慮する。これにより、各始動形態に応じた量の燃料が内燃機関に噴射されるため、内燃機関を停止状態から自動始動する際に振動の抑制と良好な始動性とを両立させることができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記第２の始動形態では前記第１の始動形態よりも所定の通常時燃料噴射量に対して燃料を増加する割合が少なくなるように前記始動時燃料噴射量を設定する手段であるものとすることもできる。無負荷運転では、負荷運転に比べて内燃機関へ導入される空気量が少ない。したがって、始動時燃料噴射量を設定する際には、内燃機関を無負荷運転にする第２の始動形態での増量分を内燃機関を負荷運転にする第１の始動形態での増量分よりも少なくすることにより、無負荷運転における始動時の振動を抑制することができる。また、負荷運転の場合には、始動時燃料噴射量の増量分が無負荷運転の場合に比べて多くなるため、負荷運転における始動性を良好にすることができる。ここで、所定の通常時燃料噴射量は、例えば、アクセル開度と内燃機関の回転数とに基づいて設定される燃料噴射量としてもよい。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記内燃機関からの排気を浄化する排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒の劣化の度合いを検出する劣化検出手段と、を備え、前記始動制御手段は、前記始動形態判定手段によって判定された始動形態と前記劣化検出手段によって検出される前記排気浄化触媒の劣化の度合いとに基づいて前記始動時燃料噴射量を設定する手段であるものとすることもできる。内燃機関を停止状態にすると排気浄化触媒に酸素が捕捉されるため、次回の内燃機関の始動時に排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を十分に還元することができないおそれがある。そこで、排気浄化触媒のＮＯｘの還元能が十分に発揮されるようにするには、内燃機関の始動時に燃料を増量して排気浄化触媒に捕捉されている酸素を消費する必要がある。ここで、排気浄化触媒が捕捉する酸素量は、排気浄化触媒の劣化の度合いに応じて異なる。したがって、始動時燃料噴射量を設定する際には排気浄化触媒の劣化の度合いを考慮することにより、排気浄化触媒に捕捉された酸素を消費するのに過不足のない始動時燃料噴射量を設定することができる。この場合、前記始動制御手段は、前記排気浄化触媒の劣化の度合いが大きいほど噴射量が少なくなる傾向を示すように前記始動時燃料噴射量を設定する手段であるものとすることもできる。排気浄化触媒の劣化の度合いが大きいほど排気浄化触媒に捕捉される酸素量は少なくなる傾向にあるため、排気浄化触媒の劣化の度合いが大きいほど始動時燃料噴射量を少なくするのが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明の車両において、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関からの動力を電力変換することにより得られた電力を充電し前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記内燃機関を熱源として車室の暖房を行なう暖房手段と、を備え、前記始動形態判定手段は、前記内燃機関が停止し前記電動機が前記蓄電手段より電力の供給を受けて前記駆動軸に動力を出力している最中に車両に対する要求駆動力が所定の要求駆動力を上回ったとき及び蓄電手段の残容量が所定残容量を下回ったときに前記内燃機関を始動する場合には前記第１の始動形態と判定し、前記暖房手段に対する暖房要求により前記内燃機関を始動する場合には前記第２の始動形態と判定する手段であるものとすることもできる。内燃機関からの動力と電動機からの動力とを用いて走行可能な車両では、例えば電動機からの動力のみで走行しているときに加速要求があった場合や内燃機関の停止中に蓄電手段の残容量が少なくなった場合、暖房要求があったときに内燃機関の温度が低い場合など、内燃機関を停止状態から再始動させる動作が頻繁に行なわれるため、本発明を適用する意義が高い。ここで、所定の要求駆動力及び所定残容量は適宜設定すればよい。
【００１１】
本発明の車両において、前記始動制御手段は、アイドルストップ制御により前記内燃機関の自動停止及び自動始動を行なう手段であるものとすることもできる。アイドルストップ制御が行なわれると、走行中に何度も内燃機関の自動停止と自動始動とを繰り返すため、本発明を適用する意義が高い。
【００１２】
本発明の車両の制御方法は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射手段と、を備え、前記内燃機関が停止しているときに該内燃機関を自動始動可能な車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関の始動形態が前記内燃機関を負荷運転にする第１の始動形態か無負荷運転にする第２の始動形態かを判定し、
（ｂ）前記内燃機関が停止しているときに該内燃機関を自動始動させる場合、前記始動形態判定手段によって判定された始動形態に基づいて始動時燃料噴射量を設定し該設定した始動時燃料噴射量の燃料が前記内燃機関へ噴射されるよう前記燃料噴射手段を制御する、
ことを要旨とする。
【００１３】
本発明の車両の制御方法では、内燃機関が停止しているときに内燃機関を自動始動する場合、内燃機関の始動形態が内燃機関を負荷運転にする第１の始動形態か内燃機関を無負荷運転にする第２の始動形態かに基づいて始動時燃料噴射量を設定し、その始動時燃料噴射量の燃料を内燃機関へ噴射する。つまり、始動時燃料噴射量を設定する際に、内燃機関を負荷運転にするための始動か無負荷運転にするための始動かという始動目的を考慮する。これにより、各始動形態に応じた量の燃料が内燃機関に噴射されるため、内燃機関を停止状態から自動始動する際に振動の抑制と良好な始動性とを両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介してピニオンギヤ３３を回転させるキャリア３４が接続された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０のリングギヤ３２に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、ハイブリッド自動車２０全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。なお、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａは、ギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２とを介して駆動輪６３ａ，６３ｂが取り付けられた車軸６４に接続されており、リングギヤ軸３２ａに出力された動力は走行用の動力として用いられる。
【００１６】
エンジン２２は、例えばガソリン又は軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸気管１６０へ吸入すると共に燃料噴射弁１２６から吸気ポート１２５に燃料を噴射して吸入された空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１４３に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
【００１７】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポート及び通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からのエンジン水温Ｔｗ，燃焼室１４３へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブ１２９を開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管１６０に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管１６０に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。
【００１８】
ヒータ９０は、図１に示すように、エンジン２２の冷却系に取り付けられ冷却水との熱交換を行なう熱交換器９１と、外気や車室２１内の空気を熱交換器９１側に吸引すると共にこの熱交換器９１による熱交換によって暖められた空気を車室２１に吹き出させるブロワ９３と、ブロワ９３により吸引される空気を外気にするか車室２１内の空気にするかを切り替える切替機構９２と、乗員室２１に取り付けられた操作パネル９４と、装置全体をコントロールするヒータ用電子制御ユニット（以下、ヒータＥＣＵという）９８とを備える。このうち、操作パネル９４には、ヒータのオンオフを操作するヒータスイッチ９４ａやユーザが好みの車室温度を設定する室温設定ボタン９４ｂ、車室２１内の温度を検出する温度センサ９４ｃなどが設けられている。また、ヒータＥＣＵ９８には、ヒータスイッチ９４ａからのヒータスイッチ信号や室温設定ボタン９４ｂからの設定温度、温度センサ９４ｃからの車室温度などが図示しない入力ポートを介して入力されており、これらの入力信号に基づいて車室温度が設定温度になるようブロワ９３を駆動制御する。また、ヒータＥＣＵ９８は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、必要に応じてヒータ９０の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１９】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０及びデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２０】
モータＭＧ１及びモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２１】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、バッテリ５０を管理するための残容量（ＳＯＣ）を計算すると共に計算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂやその入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０を充放電するための要求値である充放電要求パワーＰｂ＊などを計算し、必要に応じてデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２２】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポート及び通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ヒータＥＣＵ９８と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ヒータＥＣＵ９８と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１及びモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部又はその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１及びモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にエンジン２２の運転停止中にエンジン２２の始動要求があったときの動作について説明する。図３はハイブリッド用電子制御ユニット７０により所定時間（例えば、数ｍｓｅｃ）毎に実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図４はエンジン２２の始動要求があったときにエンジンＥＣＵ２４により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２５】
まず、図３の駆動制御ルーチンについて説明する。このルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，水温センサ１４２からのエンジン水温Ｔｗ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０の充放電要求Ｐｂ＊など制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ１４０からの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の充放電要求Ｐｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とその目標値である目標ＳＯＣ＊とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２６】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求Ｐｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。
【００２７】
次に、設定した要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｒｅｆと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｐｒｅｆは、要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転するか否かを判定する閾値であり、実施例ではエンジン２２を比較的効率よく運転することができる下限値近傍の値を用いた。要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、要求パワーＰｅ＊によりエンジン２２の運転が必要と判断し、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊を出力するためのエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１３０）。この設定は、実施例では、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２８】
エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、エンジン２２が稼働中か否かを判定し（ステップＳ１４０）、エンジン２２が未だ停止状態のときには、始動時制御ルーチンを実行することによりエンジン２２を始動するようエンジンＥＣＵ２４に指令する（ステップＳ１５０）。一方、ステップＳ１３０で既にエンジン２２が稼働しているときには、そのままステップＳ１６０に進む。
【００２９】
ここで、始動時制御ルーチンについて説明する。まず、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、モータＭＧ１がエンジン２２のクランクシャフト２６をモータリングするようエンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動させるようモータＥＣＵ４０に指令する。すると、モータＥＣＵ４０は、バッテリ５０から電力の供給を受けたモータＭＧ１がクランクシャフト２６をモータリングするよう制御する。そして、このモータリングによりエンジン２２の回転数Ｎｅが次第に上昇して点火開始回転数Ｎｓｔａｒｔ（例えば８００ｒｐｍや１０００ｒｐｍ）に到達すると、エンジン２２を始動するようエンジンＥＣＵ２４に指令する。これにより、エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御といった始動時燃焼制御を開始する。その後、エンジン２２が完爆したときに初めて超える完爆回転数Ｎｃｏｍｂ（＞点火開始回転数Ｎｓｔａｒｔ）を超えるまでこの始動時燃焼制御を継続し、完爆したあと始動時制御ルーチンを終了する。
【００３０】
図３の駆動制御ルーチンに戻り、ステップＳ１４０でエンジン２２が稼働中であるとき、又はステップＳ１５０で始動時制御ルーチンを実行したあとは、ステップＳ１３０で設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１６０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図７に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３１】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ−Nm2/(Gr・ρ)  (1)
Tm1*=前回Tm1*＋k1(Nm1*−Nm1)＋k2∫(Nm1*−Nm1)dt  (2)
【００３２】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎを次式（３）及び式（４）により計算すると共に（ステップＳ２５０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ２６０）、計算したトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２７０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３３】
Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2    (3)
Tmin＝(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2    (4)
Tm2tmp＝(Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr        (5)
【００３４】
エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２８０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が運転されているときにはエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行ない、エンジン２２が運転停止中のときにはエンジン２２を始動してエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３５】
ステップＳ１２０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であると判定されると、ヒータ９０に対して暖房要求があるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。この暖房要求は、実施例では、ヒータスイッチ９４ａがオンされているときに車室温度センサ９４ｃによって検出された車室２１の温度が室温設定ボタン９４ｂで設定された設定温度よりも低い場合に行なわれるものとした。暖房要求があるときには、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆよりも低いか否かを判定する（ステップＳ１８０）。この閾値Ｔｒｅｆは、外気や車室２１内の空気を十分に暖めることが可能な冷却水の温度の下限値として実験などにより求めたものである。そして、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆより低いときには、要求パワーＰｅ＊によってはエンジン２２の運転は必要ないが車室２１を暖房するためにエンジン２２の運転が必要と判断し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に所定のアイドル回転数Ｎｉｄｌ（例えば、８００ｒｐｍや１０００ｒｐｍ）を設定すると共に目標トルクＴｅ＊に値ゼロを設定する（ステップＳ１９０）。
【００３６】
エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、エンジン２２が稼働中か否かを判定し（ステップＳ２００）、エンジン２２が稼働中でないときには始動形態フラグＦｓに値１をセットし（ステップＳ２１０）、ステップＳ１５０と同様の始動時制御ルーチンを実行することによりエンジン２２を始動するようエンジンＥＣＵ２４に指令する（ステップＳ２２０）。ここで、始動形態フラグＦｓとは、エンジン２２を始動するにあたり、その始動目的がエンジン２２を負荷運転にするためであるか無負荷運転にするためであるかを表すフラグであり、値０のときには始動目的が負荷運転であることを表し、値１のときには始動目的が無負荷運転であることを表す。なお、始動形態フラグＦｓは、エンジン２２を停止したときに値０にリセットされる。
【００３７】
ステップＳ２００でエンジン２２が稼働中であるとき、又はステップＳ２２０で始動時制御ルーチンを実行したあとは、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２３０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２５０〜２７０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２８０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が運転されているときにはエンジン２２がアイドル回転数Ｎｉｄｌで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行ない、エンジン２２が運転停止中のときにはエンジン２２を始動してエンジン２２がアイドル回転数Ｎｉｄｌで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。
【００３８】
ステップＳ１７０で暖房要求がなされているとき又はステップＳ１８０でエンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の運転の必要はないと判断し、エンジン２２を停止状態にしておくために目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに値０を設定すると共に（ステップ２４０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２５０〜２７０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２８０）、駆動制御ルーチンを終了する。値０の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が運転されているときにはエンジン２２を停止するようエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を中止し、エンジン２２が運転停止中のときにはその状態を保持する。なお、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０が設定されているから、基本的には要求トルクＴｒ＊が設定されることになる。
【００３９】
次に、図４のエンジン始動制御ルーチンについて説明する。このルーチンは、エンジン２２の停止中にエンジンＥＣＵ２４がハイブリッド用電子制御ユニット７０からエンジン始動指令を受信したときにエンジンＥＣＵ２４によって実行される。ここで、エンジン始動指令を受信したときとしては、例えばモータ運転モードでの走行中に大きな加速要求があったときやバッテリ５０の充電を行なう必要があるときなどエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆを超えた場合や、車室２１の暖房を行なうためにエンジン水温Ｔｗを上昇させる必要がある場合などが挙げられる。
【００４０】
図４のエンジン始動制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、触媒劣化指数を算出する（ステップＳ３００）。触媒劣化指数とは、浄化装置１３４内の触媒の劣化の度合いを表す指標であり、本実施例では、浄化装置（三元触媒）１３４が貯蔵し得る酸素量の最大値である最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘを触媒劣化指数として用いることとした。触媒は、燃料中に含まれる鉛や硫黄によって被毒されたり高熱に晒されることにより劣化しやすく、この触媒の劣化が進行するほど触媒が酸素を吸蔵する能力が低下する。したがって、最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘは、触媒が劣化するほど小さな値をとることになる。この最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘは、エンジンＥＣＵ２４によって実行される図示しない酸素吸蔵量設定ルーチンにより求められ、具体的には、空燃比の変化に応じて生じる触媒下流に設けられた図示しない空燃比センサからの出力変化を利用することにより求めることができる。
【００４１】
続いて、始動形態フラグＦｓの値を調べ（ステップＳ３１０）、補正係数設定用マップから始動形態フラグＦｓに対応する増量補正係数ｋｅを読み出す（ステップＳ３２０及びＳ３３０）。ここで、増量補正係数ｋｅとは、アクセル開度Ａｃｃと現在のエンジン回転数Ｎｅとに基づいて設定される基本燃料噴射量に対し、エンジン２２の始動時にどれだけ燃料を増量するかを示すものであり、補正係数設定用マップによりその値が設定される。この補正係数設定用マップとは、始動形態フラグＦｓと最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘと増量補正係数ｋｅとの関係を定めたものであり、予めＲＯＭ７４に記憶されている。つまり、増量補正係数ｋｅは、始動形態フラグＦｓと最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘとが与えられると、補正係数設定用マップからこれらに対応する値を導出することにより設定される。なお、始動形態フラグＦｓの値は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。
【００４２】
図８は、補正係数設定用マップの一例である。図８に示すように、エンジン２２の始動目的が無負荷運転のとき（始動形態フラグＦｓ＝値１）の増量補正係数ｋｅは、負荷運転のとき（始動形態フラグＦｓ＝値０）に比べて小さくなるように設定される。無負荷運転ではアイドル運転が可能な吸入空気量しか燃焼室１４３内に導入されないため、仮に無負荷運転での増量補正係数ｋｅを負荷運転で必要とされる増量補正係数ｋｅに適合させるとすると、無負荷運転の始動時には燃料の増量が過剰になりすぎてしまう。そのため、エンジン２２の燃焼によりトルクショックが発生したりエンジン回転数Ｎｅが急激に上がったりしてしまい、エンジン始動時に振動が生じるおそれがある。逆に、負荷運転での増量補正係数ｋｅを無負荷運転で必要とされる増量補正係数ｋｅに適合させるとすると、負荷運転での始動時には吸入空気量に対する燃料増量が不足してしまう。そのため、エンジン２２から十分なトルクが出力されないおそれがある。したがって、図８のマップでは、無負荷運転と負荷運転とに応じた増量補正係数ｋｅが設定される。また、図８では、負荷運転か無負荷運転かにかかわらず、増量補正係数ｋｅは、最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘが多いほど増量補正係数ｋｅが大きくなるように設定される。ここで、エンジン２２が停止状態にあるときには浄化装置１３４内の触媒に酸素が捕捉されるため、エンジン２２を停止状態から始動する際は触媒に多くの酸素が貯蔵される傾向にある。このように触媒に多くの酸素が貯蔵されたままエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御といった燃焼制御を行なうとすると、窒素酸化物（ＮＯｘ）が触媒で十分に酸化されないことから、エミッションが悪化してしまう。このため、エンジン２２の始動時には燃料を増量して触媒内の酸素を消費してやる必要がある。このとき、触媒に捕捉される酸素量は、触媒の劣化の度合いが小さいほど多くなりやすい。そこで、触媒の劣化の度合いが小さい、つまり最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘが多いほどこの酸素を消費すべく多くの燃料が噴射されるよう増量補正係数ｋｅを設定する。
【００４３】
さて、増量補正係数ｋｅを設定すると、アクセル開度Ａｃｃと現在のエンジン回転数Ｎｅとに基づいて設定される基本燃料噴射量に増量補正係数ｋｅを乗算することにより始動時燃料噴射量を算出し（ステップＳ３４０）、該算出した始動時燃料噴射量の燃料が燃料噴射弁１２６から噴射されるよう燃料噴射弁１２６を制御すると共に、所定の点火時期に至ったときにイグニッションコイル１３８に通電して点火プラグ１３０から電気火花を飛ばして混合気に点火する（ステップＳ３５０）。その後、燃料の始動時増量を行なう所定期間が経過したか否かを判定し（ステップＳ３６０）、所定期間が経過していないときにはステップＳ３５０に戻り、所定期間が経過したときには本ルーチンを終了する。
【００４４】
ここで、実施例のハイブリッド自動車２０の燃料噴射弁１２６が本発明の燃料噴射手段に相当し、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が始動形態判定手段に相当し、エンジンＥＣＵ２４が始動制御手段や劣化検出手段に相当する。また、浄化装置１３４が排気浄化触媒に相当し、モータＭＧ２が電動機に相当し、バッテリ５０が蓄電手段に相当し、ヒータ９０が暖房手段に相当する。なお、本実施例ではハイブリッド自動車２０の構成、作用及び効果の説明をすることにより、本発明の車両を説明すると同時に車両の制御方法についても併せて説明した。
【００４５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の始動要求があったとき、その始動要求がエンジン２２を負荷運転にするものか無負荷運転にするものかに基づいて始動時燃料噴射量を設定し、設定した始動時燃料噴射量の燃料を吸気ポート１２５へ噴射する。したがって、始動形態に適した量の燃料が吸気ポート１２５に噴射されるため、エンジン２２の始動時における振動の抑制と良好な始動性との両立を図ることができる。
【００４６】
また、増量補正係数ｋｅは無負荷運転では負荷運転に比べて小さく設定されるため、始動時燃料噴射量のうち基本燃料噴射量に対する増量分は、無負荷運転でより小さく設定される。したがって、無負荷運転の場合には始動時の振動を効果的に抑制することができる。一方、負荷運転の場合には、始動時燃料噴射量のうち基本燃料噴射量に対する増量分が無負荷運転よりも大きく設定されるため、負荷運転での良好な始動性を確保することができる。
【００４７】
さらに、増量補正係数ｋｅは触媒の最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘが少なく排気浄化触媒の劣化の度合いが大きいほど小さい値に設定されるため、エンジン２２の停止中に触媒に貯蔵された酸素を消費するのに過不足のない始動時燃料噴射量を設定することができる。
【００４８】
そして、ハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を停止状態から再始動させる動作が頻繁に行なわれるため、本発明を適用する意義が高い。ここで、エンジン２２を停止状態から再始動させる場合としては、例えば、モータ運転モードで走行している際に大きな加速が要求されたときやバッテリ５０の充電を行なう必要があるとき、車室２１の暖房を行なうためにエンジン水温Ｔｗを上昇させる必要があるときなどが挙げられる。
【００４９】
なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００５０】
例えば、上述した実施例では図４のエンジン始動制御ルーチンを採用したが、触媒劣化指数にかかわらず増量補正係数ｋｅを設定するとしてもよい。具体的には、図９のエンジン始動制御ルーチンを採用するとしてもよい。図９において、図４と同じ処理については図４と同じステップ番号を付してその説明を省略する。図９のルーチンが開始されると、エンジンＥＣＵ２４は、始動形態フラグＦｓの値を調べ（Ｓ３１０）、始動形態フラグＦｓが値０のときには増量補正係数ｋｅに第１の増量補正係数ｋ１を設定し（ステップＳ４２０）、始動形態フラグＦｓが値１のときには増量補正係数ｋｅに第２の増量補正係数ｋ２を設定する（ステップＳ４３０）。この第２の増量補正係数ｋ２は、第１の増量補正係数ｋ１よりも小さい値に設定されている。その後、ステップＳ３４０〜Ｓ３６０の処理を実行し、このルーチンを終了する。この場合にもエンジン２２の始動目的を考慮して増量補正係数ｋｅが設定されるため、エンジン２２の始動時における振動の抑制と良好な始動性との両立を図ることができる。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、補正係数設定用マップを作成する際、最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘが多いほど増量補正係数ｋｅが大きくなるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘが多くなるにつれて増量補正係数ｋｅがステップ関数的に大きくなるようにしてもよい。また、始動形態フラグＦｓの値によって最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘに応じた増量補正係数ｋｅの増減の度合いを変化させるとしてもよい。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒劣化指数として最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、触媒を使用し始めてからの累積時間を用い、この累積時間が多いほど触媒の劣化の度合いが大きくなるとしてもよい。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からエンジンＥＣＵ２４にエンジン始動指令が送信されたのちにエンジンＥＣＵ２４で増量補正係数ｋｅや始動時燃料噴射量を設定したが、ハイブリッド用電子制御ユニット７０で増量補正係数ｋｅや始動時燃料噴射量を設定し、これらをエンジン始動指令と共にエンジンＥＣＵ２４に送信するとしてもよい。この場合にも上述の実施例と同様の効果が得られる。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃと現在のエンジン回転数Ｎｅとに基づいて設定される基本燃料噴射量に増量補正係数ｋｅを乗算することにより始動時燃料噴射量を算出したが、始動形態以外のその他の補正要因（例えば、吸気温度やエンジン水温など）に由来する増量補正係数を基本燃料噴射量に乗算したあとの燃料噴射量に増量補正係数ｋｅを乗算するとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００５７】
実施例では、ハイブリッド自動車２０として説明したが、こうしたハイブリッド自動車２０に限定されるものではなく、アイドルストップ機能を備えエンジン２２によって駆動されるアイドルストップ機能付きエンジン自動車に適用することもできる。また、自動車以外の車両、例えば列車や船舶などに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】エンジン始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。
【図７】動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示すための説明図である。
【図８】補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図９】変形例のエンジン始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１１】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４  車軸、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２５  吸気ポート、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１２９  排気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４３  燃焼室、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、１６０  吸気管、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、２３０  対ロータ電動機、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2007198295.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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